計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)第一章

1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（ComputerArchitecture）講課教師：龍翔講課教師：龍翔 白躍彬白躍彬計(jì)算機(jī)學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系引 言 課程的地位和目標(biāo)課程的地位和目標(biāo) 課程安排和課程安排和主要內(nèi)容主要內(nèi)容 課程安排和參考書(shū)目課程安排和參考書(shū)目課程名稱課程名稱 Computer Architecture 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 建筑物的設(shè)計(jì)或式樣建筑物的設(shè)計(jì)或式樣, 通常指一個(gè)系統(tǒng)的外貌通常指一個(gè)系統(tǒng)的外貌研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容 從外部來(lái)研究計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從外部來(lái)研究計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 使用者所看到的物理計(jì)算機(jī)的抽象使用者所看到的物理計(jì)算機(jī)的抽象 編寫(xiě)出能夠在機(jī)器上正確運(yùn)行的

2、程序所必須編寫(xiě)出能夠在機(jī)器上正確運(yùn)行的程序所必須 了解到的計(jì)算機(jī)屬性了解到的計(jì)算機(jī)屬性“Computer architecture is the computer as seen by the user”- Amdhal et al, (64)“The architecture of a computer is the interface between the machine and the software”- Andris Padges IBM 360/370 Architect地位和目標(biāo)地位和目標(biāo)CC1991（92個(gè)主領(lǐng)域）個(gè)主領(lǐng)域） CC2001（14個(gè)主領(lǐng)域）個(gè)主領(lǐng)域） 離散數(shù)學(xué)（

3、預(yù)備知識(shí)）離散結(jié)構(gòu)（DS）程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言引論程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（PF）算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法與復(fù)雜性（AL）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（AR）操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)（OS）網(wǎng)絡(luò)計(jì)算（NC）程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（PL）人機(jī)通信人機(jī)交互（HC）圖形學(xué)和可視化計(jì)算（GV）人工智能與機(jī)器人學(xué)智能系統(tǒng)（IS）數(shù)據(jù)庫(kù)與信息檢索信息管理（IM）軟件方法學(xué)與工程軟件工程（SE）社會(huì)、道德和職業(yè)的問(wèn)題社會(huì)和職業(yè)的問(wèn)題（SP）數(shù)值與符號(hào)計(jì)算科學(xué)計(jì)算（SC）IEEE/ACM 課程大綱關(guān)于計(jì)算機(jī)學(xué)科主領(lǐng)域的劃分比較課程大綱關(guān)于計(jì)算機(jī)學(xué)科主領(lǐng)域的劃分比較學(xué)科方向?qū)W科方向 一級(jí)學(xué)科一級(jí)學(xué)科 1 個(gè)：個(gè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)

4、與技術(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 二級(jí)學(xué)科二級(jí)學(xué)科 3 個(gè)：個(gè)： 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)軟件及理論計(jì)算機(jī)軟件及理論 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) 本課程目標(biāo) 建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的完整概念 學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分析方法和設(shè)計(jì)方法 了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的最新研究成果 使同學(xué)在具有一定的軟硬件知識(shí)基礎(chǔ)上能綜合認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件功能分配與各種不同結(jié)構(gòu)類型機(jī)器的特性和性能評(píng)價(jià)方法。為研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用高級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。地位和目標(biāo)地位和目標(biāo)重點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析重點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析 學(xué)習(xí)和把握將決定二十一世紀(jì)計(jì)算機(jī)具體形態(tài)的學(xué)習(xí)和把握將決定二十一世紀(jì)計(jì)算機(jī)具體形態(tài)的設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)器結(jié)構(gòu)機(jī)器結(jié)

5、構(gòu)、評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)方法等等與其他學(xué)科的交叉與其他學(xué)科的交叉 學(xué)科交叉：學(xué)科交叉：計(jì)算機(jī)組成、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、匯編語(yǔ)計(jì)算機(jī)組成、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、 新內(nèi)容：新內(nèi)容：超標(biāo)量處理機(jī)、超流水線處理機(jī)、超標(biāo)量處理機(jī)、超流水線處理機(jī)、VLIW處理機(jī)、向量處理機(jī)、并行處理機(jī)、多處理機(jī)、互處理機(jī)、向量處理機(jī)、并行處理機(jī)、多處理機(jī)、互連網(wǎng)絡(luò)、連網(wǎng)絡(luò)、 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)正處于變革時(shí)期計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)正處于變革時(shí)期 軟件軟件-系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-實(shí)現(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù), 兩頭發(fā)展，快中間慢兩頭發(fā)展，快中間慢 非馮計(jì)算機(jī)正興起非馮計(jì)算機(jī)正興起 系統(tǒng)

6、結(jié)構(gòu)的發(fā)展時(shí)期已經(jīng)到來(lái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展時(shí)期已經(jīng)到來(lái)第一章 基礎(chǔ)知識(shí)第二章 數(shù)據(jù)表示與指令系統(tǒng)第三章 輸入輸出系統(tǒng)第四章 存儲(chǔ)體系第五章 重疊、流水和向量處理機(jī)第六章 并行處理機(jī)和相聯(lián)處理機(jī)第七章 多處理機(jī)第八章 具有現(xiàn)代特色的計(jì)算機(jī)主要內(nèi)容主要內(nèi)容 所謂的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是指所謂的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是指程序員程序員所所看到的看到的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的屬性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的屬性, 即即概念性結(jié)構(gòu)概念性結(jié)構(gòu)和和功能特性功能特性，這里這里 程序員程序員：是指匯編語(yǔ)言的程序員：是指匯編語(yǔ)言的程序員 看到的看到的：是指程序員編寫(xiě)出能在機(jī)器上正確運(yùn)：是指程序員編寫(xiě)出能在機(jī)器上正確運(yùn)行的程序行的程序 所必須了解到所必須了解到

7、的。的。 因此，學(xué)好計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是優(yōu)秀程序員駕因此，學(xué)好計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是優(yōu)秀程序員駕馭計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。馭計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。教學(xué)安排教學(xué)安排n課內(nèi)：課內(nèi)：36學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)n課內(nèi)外學(xué)時(shí)比例：課內(nèi)課內(nèi)外學(xué)時(shí)比例：課內(nèi)1：課外：課外1 除完成作業(yè)之外，還要多看參考書(shū)除完成作業(yè)之外，還要多看參考書(shū) 多看高質(zhì)量文章，了解國(guó)內(nèi)外最新研究成果和發(fā)多看高質(zhì)量文章，了解國(guó)內(nèi)外最新研究成果和發(fā)展動(dòng)態(tài)展動(dòng)態(tài)n講課分工：講課分工：白老師講前白老師講前4章，龍老師講后章，龍老師講后4章。章。教材：教材： 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（第三版）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（第三版） 李學(xué)干李學(xué)干 編著；西安電子科技大學(xué)出版社編著；西安電子科技大學(xué)

8、出版社 主要參考書(shū)：主要參考書(shū)： 計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)性能設(shè)計(jì)(第六第六版版)，William Stallings著，張昆藏等譯著，張昆藏等譯 2005年1月出版，清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(第二版第二版) ，鄭緯民，湯志忠，鄭緯民，湯志忠等編著，清華大學(xué)出版社等編著，清華大學(xué)出版社教材和參考書(shū)目教材和參考書(shū)目 其它參考書(shū)：其它參考書(shū)：(1)David A. Patterson and John L. Hennessy, Computer Architecture: A Quantitative Approach 2 Ed. San

9、Francisco: Morgan Kaufmann Publishers 中文譯本：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：一種定量的方法中文譯本：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：一種定量的方法(第二版第二版)，清華大學(xué)出版社，清華大學(xué)出版社 (2)Kai Hwang，Advanced Computer Architecture Parallelism Scalability Programmability 中文譯本：高等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：并行性中文譯本：高等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：并行性 可擴(kuò)可擴(kuò)展性展性 可編程性，清華大學(xué)出版社、廣西科學(xué)技可編程性，清華大學(xué)出版社、廣西科學(xué)技術(shù)出版社術(shù)出版社參考書(shū)目參考書(shū)目主講教師基本信息主講教師基本信息 主講教師：龍翔主講教師：龍翔 教授教授 計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系系主任計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系系主任 嵌入式實(shí)驗(yàn)室嵌入式實(shí)驗(yàn)室 Email：主講教師基本信息（續(xù)）主講教師基本信息（續(xù)） 主講教師：白躍彬主講教師：白躍彬 副教授副教授 計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（中德軟件技術(shù)聯(lián)合研究所）（中德軟件技術(shù)聯(lián)合研究所） 辦公地點(diǎn)辦公地點(diǎn): 體育館南配樓體育館南配樓404室室 世寧大廈世寧大廈16層層 電話：電話：82339990（0）